KUKA-tunglastroboten KR FORTEC 360 utför 3D-sågning hos Wieland Anlagentechnik.

Wieland Anlagentechnik GmbH i Neu-Ulm, Tyskland, har ca 50 anställda och är ett dotterbolag till halvfabrikattillverkaren Wieland-Werke AG. Företaget utvecklar och bygger högpresterande specialmaskiner och produktionsutrustning för mekanisk bearbetning efter individuella kundönskemål.

Tack vare det modulära kompetensspektrumet hos Wieland Anlagentechnik kan komplexa processer delas upp strukturerat, planeras in i minsta detalj och realiseras på ett säkert sätt. Se till exempel företagets senaste åtagande: På grundval av ett kundönskemål skulle ett anläggningskoncept utvecklas, där kopparprofilstänger skulle tillspetsas för fortsatt bearbetning på dragbänkar och därefter solidifieras. När kopparstängerna tillspetsas används en KUKA-robot.

Lösning för varierande materialstyrka och sågriktning sökes

”Vi letade efter en lösning som kunde automatisera tillspetsningen helt och hållet”, berättar Andreas Wiedmann, chef för utveckling, marknadsföring och distribution på Wieland Anlagentechnik. ”När arbetsstyckena spänns fast i bearbetningsläge kan de inte riktas in, utan endast fixeras. Därför var det nödvändigt att anpassa sågsnitten efter arbetsstyckets position, varvid materialets styrka och även sågsnittets riktning varierar under förloppet.”

Jämfört med den tidigare, halvautomatiserade lösningen kommer även ergonomin för personalen bli märkbart bättre. ”För att kunna göra sågsnitten fritt och självständigt i rummet var det bara aktuellt med en robotlösning”, fortsätter Wiedmann.

Bildbehandling för identifiering av arbetsstycken

Tack vare industrirobotens sex axlar uppnås maximal flexibilitet jämfört med andra automatiseringslösningar. Det är viktigt att roboten har hög banprecision och är av stabil konstruktion med få svängningsmoment. På grund av de höga kraven på identifiering av kopparstyckena var det nödvändigt att genomföra tester, vilket gjordes i testlaboratorierna hos KUKA Roboter GmbH. Från den första genomförbarhetsundersökningen ända fram till integrationsstödet på plats fick ingenjörsavdelningen hos KUKA hjälp av bildbearbetningsexperter.

Knippet med profilstänger tillförs och separeras av operatören med en manipulator. Därefter tvärtransporteras stängerna fram till spännfixturen och matas in den via ett rullband. För att fastställa kopparprofilens exakta position använder sig Wieland Anlagentechnik av systemet KUKA.VisionTech, som sköter styrningen av KUKA-roboten.

Kamerasystemets uppgifter överförs till en huvuddator, tolkas av en programvara och skickas sedan vidare till 3D-sågkurvan – en process som före den automatiserade lösningen fortfarande genomfördes för hand med hjälp av skriftliga markeringar. Sågsnitten bestäms av CAD-data och överförs sedan till KUKA-roboten. Därefter gör roboten upp till fyra rumsorienterade kurvsnitt med bandsågen. I nästa arbetsmoment valsas tillspetsningens inre ut, även detta rumsorienterat, så att den mjuka kopparn kan solidifieras.

Kombination av KR FORTEC och KUKA.VisionTech

För att den tunga och utskjutande MEBA-bandsågen (1,35 m axelavstånd och yttermått på över 2 m) samt processkrafterna ska kunna lyftas på bästa sätt beslutade Wieland Anlagentechnik att använda sig av en tunglastrobot från KUKA ur serien KR FORTEC med 360 kg bärlast. Den övertygar med sin svängningsfattiga rörelse och säkra såghantering.

Namnet KR FORTEC står för kraft och dynamik – härlett från force och forte. Jämfört med föregångarserien är fördelarna med KR FORTEC-familjen tydliga. Bytet från rem- till kugghjulsteknik innebär att remmarna inte behöver bytas varje år, vilket minskar underhållskostnaderna. Jämfört med föregångarmodellen kunde KUKA öka axelhastigheterna med upp till 18 procent, vid samma bärlast och räckvidd. Det minskar cykeltiderna avsevärt.

För förenklad planering och användarvänlig omriggning på KR FORTEC sörjer anpassningen av beteckningarna i KUKAs utbud samt de oförändrade gränssnitten. Den konsekventa strategin med lika delar sänker kostnaderna för underhåll och reservdelar.

För identifiering av komponenterna använder sig Wieland Anlagentechnik av funktionspaketet KUKA.VisionTech, som består av programvara och kamera.

KUKA.VisionTech styr både stationära kameror och kameror som sitter på roboten. Onboard-lösningen behöver ingen separat datorhårdvara och minskar således kostnaderna, eftersom arbete i externa bildbehandlare bortfaller.

KUKA.VisionTech bygger på bildbehandlingsbiblioteken från företaget Cognex, som är världsledande inom bildbehandlingsbranschen. Applikationen är lättmanövrerad på äkta KUKA-manér.

Helautomatiserad tillspetsningsprocess

Med hjälp av roboten och KUKAs bildidentifieringssystem kan Wieland Anlagentechnik automatisera hela tillspetsningsprocessen.

På så sätt uppnår vi inte bara en avsevärt högre repeternoggrannhet i processen även vid olika orienterade arbetsstycken, utan förbättrar även ergonomin för de anställda på arbetsplatsen.

Andreas Wiedmann, chef för utveckling, marknadsföring och distribution på Wieland Anlagentechnik<br>

Även de senare stegen, det vill säga valsningen av spetsarnas inre och den följande dragningen med hjälp av ett munstycke, blir säkrare under processen tack vare arbetsstyckenas höga reproducernoggrannhet. Wieland Anlagentechnik presenterar den nya lösningen på internationella metallbearbetningsmässor.